[发明专利]含磷酸盐的废水的处理

说明书

技术领域

根据35U.S.C.§119，本申请主张美国临时专利申请序号61/346,002的权益，此处通过参考将其并入本文中。

技术领域

本发明涉及含磷酸盐废水如磷石膏池塘水的处理以及在处理期间有用磷酸盐化合物如鸟粪石的回收。

发明背景

磷石膏是将磷酸盐岩石加工成磷酸肥料的副产物。生产1吨磷酸产生约4~5吨磷石膏。磷石膏基本是废产物。磷石膏可具有低水平的放射活性，阻止了其在各种应用中的用途。

典型地在露天存储场所中通过浆化并堆叠成大堆来储存磷石膏，其高达几百英尺高。渗透穿过所述堆的水形成池塘。在2005年，仅在佛罗里达就有24个磷石膏堆，其含有12亿吨磷石膏和500亿加仑的池塘水(Perpich等人，2005)。

在活性磷酸肥料工厂中，典型地将这种池塘用作用于封闭回路中的工艺水的蓄水池。所述池塘水有毒且在排放之前必须进行处理。此外，封闭的堆继续产生需要处理的含有污染物的沥出物。

与磷石膏堆相关的池塘水呈强酸性并含有包含大量磷酸盐的大量污染物。在表1中总结了从许多源收集的数据。标题为“代表值”的列含有源自6个不同工厂的18种试样的复合材料的结果，所述代表值表示饱和的新鲜池塘水的组成(Kennedy等人，1991)。报道的按P计的6600ppm的磷浓度等价于20220ppm的PO₄或0.22mol/L。池塘水还含有大量氨(通常在磷酸工厂中向磷酸中添加氨以制备磷酸二铵)和镁。

表1：池塘水的典型组成

组分单位范围代表值    pH 1.3~3.01.55电导率μS/cm15000~30000     氨(按N计)ppm500~2000592钙ppm500~30001155氯离子ppm10~300 氟离子ppm200~150007600铁ppm5~300216镁ppm200~500286磷(按P计)ppm500~120006600钾ppm100~400276二氧化硅(按Si计)ppm100~40001910钠ppm1000~30001995硫酸盐(按S计)ppm1000~40001695